کشف ساختارهای مرموز ماگما در زیر سطح ماه

در یک کشف جدید و هیجان‌انگیز، دانشمندان توانسته‌اند ساختارهای مرموزی از ماگما را در زیر سطح ماه کشف کنند که بینش‌های ارزشمندی در مورد خاستگاه ماه و فرآیندهای زمین‌شناسی آن ارائه می‌دهند. این کشف به کمک نمونه‌هایی که توسط ماموریت چانگ‌ای-6 از سطح تاریک ماه جمع‌آوری شده‌اند، صورت گرفته است. این نمونه‌ها از حوضه قطب جنوب-آیتکن (SPA) تهیه شده‌اند که به دلیل وجود ساختارهای پیچیده و فراوانیت مواد ماگمایی در این منطقه، اهمیت زیادی در مطالعات ماه دارد.

ماگما ماده‌ای داغ و نیمه مایع است که در زیر سطح زمین و سایر اجرام سیاره‌ای مانند ماه وجود دارد. این ماده از ترکیبات مختلفی مانند سنگ‌های مذاب، مواد معدنی، گازها و حتی مقداری کریستال‌های جامد تشکیل شده است. ماگما در واقع همان سنگ‌های مذاب در اعماق پوسته و گوشته زمین یا سایر اجرام سیاره‌ای است که به دلیل فشار و دمای بسیار بالا به حالت مایع یا نیمه مایع در می‌آید.

اهمیت کشف‌های جدید در مطالعات ماه

فعالیت‌های آذرین ماه، از جمله ماگماتیسم درون سطحی و برون سطحی، اطلاعات ارزشمندی در مورد وضعیت حرارتی و ساختار داخلی ماه ارائه می‌دهند. این فعالیت‌ها به طور نامتقارن در دو سوی نزدیک (یا روشن) و دور (یا تاریک) ماه توزیع شده‌اند، که این توزیع نامتقارن منجر به پدید آمدن یک تفاوت کلی در ساختارهای ماه شده است. تمامی نمونه‌های پیشین که از ماه به زمین آورده شده بودند، متعلق به سمت نزدیک آن بوده‌اند؛ اما منطقه حوضه قطب جنوب-آیتکن در سمت دور ماه، به عنوان کلید اصلی برای بازسازی و متعادل‌سازی درک نامتقارن از ماه و حل معمای دوگانگی ماه مطرح بوده است.

منظور از معمای دوگانگی ماه، تفاوت‌های آشکار و نامتقارن بین دو سوی نزدیک و دور ماه است. این دوگانگی از نظر ویژگی‌های زمین‌شناسی، ترکیب شیمیایی، و تاریخچه تکامل سطحی بسیار برجسته است و برای مدت طولانی دانشمندان را به چالش کشیده است.

ماموریت چانگ‌ای-6 از برنامه اکتشاف ماه چین، اولین ماموریت بازگردانی نمونه از سمت دور ماه به شمار می‌آید. این ماه‌نورد به طور موفقیت‌آمیز در سوم ماه مه سال 2024 (14 ارديبهشت) پرتاب شد و در دوم ژوئن (13 خرداد) در سطح ماه فرود آمد. در 25 ژوئن (5 تير) نیز با بازگرداندن 1935.3 گرم از خاک ماه به زمین عملیات خود را با موفقیت به پایان رساند. این نمونه‌های ارزشمند فرصتی بی‌نظیر را برای دانشمندان فراهم می‌کنند تا به سوالات بی‌پاسخ در مورد تفاوت‌های ساختاری دو سوی ماه و خاستگاه آن پاسخ دهند.

ماگماتیسم درون سطحی: کشف جدید در حوضه قطب جنوب-آیتکن

بر اساس مطالعه‌ای که به تازگی در مجله Astrophysical Journal Letters منتشر شده است، گروهی از محققان به سرپرستی دکتر یوچی چیان، به همراه پروفسور جوزف میچالسکی و پروفسور گوچون ژائو از دانشگاه هنگ‌کنگ، ماگماتیسم درون سطحی در محل فرود چانگ‌ای-6 و مناطق اطراف آن را با استفاده از داده‌های سنجش از دور به طور جامع مورد بررسی قرار دادند.

این مطالعه نشان داده است که ماگماتیسم درون سطحی به طور گسترده‌ای در حوضه قطب جنوب-آیتکن وجود دارد. این فعالیت‌ها در اشکال مختلفی از جمله سیل‌های زیر دهانه‌های تعدیل شده، دایک‌های خطی و حلقوی که با داده‌های گرانشی نشان داده شده‌اند، و نفوذهای غنی از منیزیم با جذب‌های طیفی خاص، مشاهده شده‌اند. این مشاهدات با ضخامت متوسط پوسته منطقه مطابقت دارند که شرایط مطلوبی را برای نفوذ ماگما فراهم می‌کند.

شناسایی مواد پوتونیک در نمونه‌های چانگ‌ای-6

محققان بر این باورند که نمونه‌های جمع‌آوری شده توسط چانگ‌ای-6 شامل سنگ‌های پوتونیکی (سنگ‌های حاصل از فعالیت‌های ماگمایی درون سطحی) هستند که توسط دهانه‌های برخوردی مجاور به محل نمونه‌برداری منتقل شده‌اند. این سنگ‌ها می‌توانند در مطالعات جاری نمونه‌های جمع‌آوری شده مورد بررسی قرار گیرند. آن‌ها همچنین دو دهانه بزرگ و فرسوده (آپولو X و آپولو Q) را کشف کردند که احتمال وجود ساختارهای مشابه بیشتری را در سطح ماه تقویت می‌کند.

بر اساس این مطالعه، سنگ‌های پوتونیکی با غلظت بالای منیزیم (Mg-suite) به احتمال زیاد در نمونه‌های چانگ‌ای-6 وجود دارند که از حلقه غربی دهانه آپولو و توسط دهانه چافی اس به محل فرود منتقل شده‌اند. این مواد غنی از منیزیم، اطلاعات بسیار مهمی در مورد خاستگاه سنگ‌های Mg-suite فقیر از عناصر KREEP (پتاسیم، عناصر نادر خاکی و فسفر) دارند.

تاثیر کشف‌های جدید بر درک ما از دوگانگی ماه

این نمونه‌ها که ترکیبی از فعالیت‌های ماگمایی درون سطحی و برون سطحی از سمت دور ماه هستند، به حل معمای دوگانگی ماه و مجموعه‌ای از سوالات علمی بنیادین درباره ساختار پوسته ثانویه و تکامل اولیه ماه کمک خواهند کرد. این یافته‌ها، به خصوص در مورد سنگ‌های Mg-suite که تاکنون از سمت دور ماه جمع‌آوری نشده‌اند، می‌توانند به دانشمندان کمک کنند تا درک بهتری از خاستگاه و فرآیندهای تشکیل این مواد در ماه داشته باشند.

چشم‌اندازهای آتی برای مطالعات ماه

پروفسور شیانهوا لی، عضو آکادمی علوم چین و رهبر مطالعات نمونه‌های ماه، معتقد است که این تحقیقات چارچوبی مهم برای مطالعه سنگ‌های پوتونیکی، به ویژه سنگ‌های Mg-suite در نمونه‌های چانگ‌ای-6 فراهم می‌کند. او تأکید کرد که خاستگاه و زمان‌بندی تشکیل این سنگ‌ها همچنان نامشخص است و این تحقیقات می‌تواند به طور چشمگیری به درک سازوکارهای شکل‌گیری آن‌ها کمک کند.

پروفسور گوچون ژائو، عضو آکادمی علوم چین و رئیس دانشکده علوم زمین در دانشگاه هنگ‌کنگ، نیز این تحقیق را نمونه‌ای عالی از مشارکت فعال این دانشگاه در برنامه اکتشاف ماه چین دانست. وی معتقد است که برنامه‌های اکتشاف فضایی و ماه نقش مهمی در هدف چین برای تبدیل شدن به یک قدرت علمی و فناوری ایفا می‌کنند و مشارکت دانشگاه هنگ‌کنگ در این برنامه‌ها، منابع بیشتری برای تبدیل هنگ‌کنگ به یک مرکز بین‌المللی برای علم و نوآوری فراهم خواهد کرد.

نقش دانشگاه هنگ‌کنگ در تحقیقات ماه

دانشگاه هنگ‌کنگ اولین دانشگاه در هنگ‌کنگ است که موفق به دریافت نمونه‌های ماه حاصل از ماموریت چانگ‌ای-5 شد. با استفاده از این تجربه و بر مبنای این مطالعات، زمین‌شناسان دانشگاه هنگ‌کنگ به دنبال فرصت‌هایی برای مطالعه نمونه‌های چانگ‌ای-6 و مشارکت بیشتر در برنامه اکتشاف ماه چین هستند. این تلاش‌ها می‌تواند به دانشمندان این امکان را بدهند تا بینش‌های عمیق‌تری در مورد ماه و فرآیندهای زمین‌شناسی آن کسب کنند.

نتیجه‌گیری

کشف‌های اخیر در مورد ماگماتیسم درون سطحی در حوضه قطب جنوب-آیتکن و بازگشت نمونه‌های چانگ‌ای-6 از سمت دور ماه، دریچه‌ای جدید برای درک بهتر ساختارهای زیرسطحی ماه و فرآیندهای زمین‌شناسی آن باز کرده‌اند. این یافته‌ها نه تنها به حل معمای دوگانگی ماه کمک می‌کنند، بلکه نقش مهمی در مطالعات زمین‌شناسی و فرآیندهای تکامل ماه ایفا خواهند کرد.